Vi khuẩn cổ, khác với vi khuẩn, được xem là dạng sống nguyên thủy và cổ xưa nhất và có mối quan hệ chặt chẽ với những tế bào đầu tiên. Hãy cùng Docosan tìm hiểu về những thông tin bổ ích xoay quanh về lịch sử hình thành và cấu tạo cũng như tác động của chúng đối với hệ sinh thái tự nhiên trong bài viết dưới đây nhé!
Tóm tắt nội dung
Vi khuẩn cổ là gì?
Vi khuẩn cổ (danh pháp khoa học là Archaeabacteria) là một nhóm vi sinh vật thuộc nhóm đơn bào nhân sơ. Nhân sơ tức là nhóm sinh vật này không có nhân tế bào, không có bào quan nào trong tế bào chất. Trong lịch sử tiến hóa chúng phát triển độc lập và hình thành nhiều bất đồng về mặt sinh hóa với các dạng sinh vật khác, từ đó chúng được phân thành một lĩnh vực riêng bên cạnh vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn.
Cổ khuẩn chia làm bốn ngành chính bên cạnh nhiều ngành phụ khác tồn tại trong thực tế. Trong các loại vi khuẩn cổ thì Crenarchaeota và Euryarchaeota là 2 loại được nghiên cứu nhiều nhất. Việc phân loại vi khuẩn còn gặp nhiều khó khăn do tiến trình phát triển và lịch sử xa xưa. Phần lớn vi khuẩn cổ chưa từng được nghiên cứu một cách bài bản như được thực hiện trong phòng lab và chỉ mới được phát hiện thông qua công nghệ acid nucleic ở các mẫu thu nhập từ môi trường.
Ban đầu, cổ khuẩn được biết như là những sinh vật thường sống ở những môi trường khắc nghiệt, tuy nhiên tìm thấy nhiều bằng chứng về sự tồn tại của vi khuẩn cổ tại nhiều nơi khác nhau, nhiều môi trường khác nhau, đặc biệt ở khu vực đại dương. Các Archaeabacteria có thể là một trong những sinh vật có số lượng thuộc hàng đông đúc trong lịch sử của Trái Đất.
Phân loại cổ khuẩn hiện nay vẫn còn nhiều tranh cãi, một số hệ thống phân chúng thành nhóm có cùng các đặc điểm cấu trúc cấu tạo và có chung tổ tiên. Sự phân loại chủ yếu dựa vào kết quả giả trình tự rRNA. Các nghiên cứu thường nằm trong hai ngành chính là Euryarchaeota và Crenarchaeota vì hai ngành có điều kiện sống tương đối đơn giản hơn.
Vi khuẩn cổ có khác biệt gì với vi khuẩn?
Mặc dù thuộc cùng loại prokaryote theo một số phân loại tùy nhiên vi khuẩn cổ và vi khuẩn lại có những sự khác biệt trong cấu trúc di truyền, quá trình trao đổi chất và hệ thống enzym. Các gen được tìm thấy ở archaeabacteria sở hữu những nét tương đồng với vi khuẩn nhân chuẩn hơn so với vi khuẩn.
Cổ khuẩn được coi là dạng sống nguyên thủy hoặc cổ xưa nhất và có mối liên hệ mật thiết với các tế bào đầu tiên. Cổ khuẩn được xem là đã phát sinh từ nhiều năm trước trên trái đất. Chúng trước đây chỉ được phân loại thuộc nhóm vi khuẩn nhưng do sự hiện diện của một số sự khác biệt nhất định về mặt cấu tạo và chức năng nên chúng được phân riêng thành một nhóm và được gọi là archaeabacteria.
Cổ khuẩn thuộc tế bào đơn bào đơn giản, không có nhân và chưa tìm thấy được sự tồn tại của bất kỳ bào quan bên trong cơ thể và chúng có khả năng sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt. Vi khuẩn cổ có thành tế bào pseudopeptidoglycan có liên kết ether với acid aliphatic, trong khi đó vi khuẩn có liên kết esther giữa màng lipid và acid béo.
Nếu vi khuẩn thường sống dựa trên chu trình glycolysis hoặc chu trình Krebs thì archaea không sử dụng con đường này. Chúng sinh sản vô tính bằng cách phân mảnh và chúng có thể tạo ra bào tử cho phép bản thân sống trong những môi trường không thuận lợi. Trong vi khuẩn cổ, cấu tạo RNA polymerase rất phức tạp và trong khi vi khuẩn lại có RNA polymerase đơn giản hơn.
Tác động của vi khuẩn cổ với hệ sinh thái
Vi khuẩn cổ tái sử dụng các nguyên liệu có trong môi trường như cacbon, nito, sulfide. Những hoạt động này có thể cần thiết cho sự phát triển của hệ sinh thái nhưng cũng có thể gây ra tình trạng ô nhiễm. Archaeabacteria đảm nhiệm nhiều giai đoạn thuộc chu trình nito. Có thể kể đến như phản ứng tách nito ra khỏi hệ sinh thái tự nhiên, giúp cho các quá trình nhập nito, đồng hóa và cố định nito được diễn ra.
Mối liên quan giữa cổ khuẩn và các phản ứng oxy hóa gần đây đã được khám phá. Giả thuyết đưa ra rằng các phản ứng này rất quan trọng ở khu vực đại dương. Cổ khuẩn đóng vai trò quan trọng trong việc oxy hóa amonia, chúng có thể sản xuất ra nitrit và các loại sinh vật khác có thể oxy hóa nitrit thành nitrat. Thực vật và một số loài khác sẽ sử dụng sản phẩm từ quá trình phản ứng này.
Ở chu trình sulfide, cổ khuẩn oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh để giải phóng nguyên tố này khỏi các vật liệu như đá. Lưu huỳnh được giải phóng có thể được sử dụng bời các loài khác. Tuy nhiên, khi archaeabacteria thực hiện phản ứng sulfide như sulfolobus, tạo ra acid sulfuric dư thừa có thể tạo ra sự ô nhiễm môi trường do đó vai trò của archaeabacteria trong phản ứng này vẫn cần được nghiên cứu thêm để làm sáng tỏ tác động của chúng đối với môi trường và hệ sinh thái.
Trong chu trình cacbon, cổ khuẩn giúp tạo ra khí methan và có vai trò quan trọng trong việc phân hủy các loại vật chất hữu cơ từ quần thể các vi sinh vật khác trong hệ sinh thái như trầm tích, đầm lầy, đặc biệt là trong xử lý nước thải. Tuy nhiên methan lại là một trong những nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính hàng đầu trên Trái Đất. Hiệu ứng nhà kính do chúng gây ra có thể lớn hơn gấp 25 lần so với khí CO2 hay cacbonic. Do đó vi khuẩn cổ cũng là yếu tố hình thành và gia tăng nguy cơ hiệu ứng nhà kính trên Trái Đất.
Cảm ơn bạn đã tìm đọc bài viết “Vi khuẩn cổ: lịch sử, cấu tạo và cách thức hoạt động”. Đây là một trong những nhóm sinh vật chưa được nghiên cứu triệt để do đó lượng thông tin về chúng vẫn còn hạn chế. Hy vọng qua bài viết này bạn đã có thêm những thông tin thú vị về chủng này.
Bài viết được tham khảo từ bác sĩ và các nguồn tư liệu đáng tin cậy trong và ngoài nước.
Nguồn tham khảo: CDC
Có thể bạn quan tâm
